导读:本文包含了家蚕丝素蛋白纳米纤维论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:丝素蛋白,纳米纤维,二级结构,多孔材料
家蚕丝素蛋白纳米纤维论文文献综述
白树猛[1](2013)在《家蚕丝素蛋白纳米纤维的调控及其在组织修复材料中的应用》一文中研究指出组织工程支架在微米尺度和纳米尺度的结构和形貌对细胞的生长、增殖和分化以及细胞外基质重建具有重要的调控作用。通过模拟细胞外基质的微纳结构,构建有利于细胞和组织生长的微环境已经成为构建组织修复载体的新方向。纳米级的纤维材料是生物体系统的基本组成结构。纳米纤维材料与细胞外基质的微观结构保持一致,在组织修复载体构建中具有重要优势。丝素蛋白纤维是强度最高、刚度最好的生物材料之一。它具有多级结构,其中尺寸小于20nm的纳米纤维是决定其完美机械性能的关键因素。虽然丝素蛋白纳米纤维已经在天然和再生丝素溶液中被发现,但是目前还是缺乏有效的方法能够在水溶液中控制纳米纤维的形成。这制约了丝素蛋白材料在组织工程中的应用。本文通过简单而有效的方法,调节丝素蛋白的自组装行为,成功制备出丝素蛋白纳米纤维。通过重复干燥-溶解的方法首先制备出亚稳态的丝素蛋白纳米颗粒,随后在不同的浓度和处理温度下,将纳米颗粒分解并再自组装形成不同尺寸和β-sheet含量的纳米纤维溶液。这些纳米纤维与天然丝素纳米纤维具有相似的形貌,为进一步体外自组装丝素蛋白多级结构提供了合适的单元。在此基础上,我们对丝素蛋白溶液的二级结构和粘度行为与溶液中形成的纳米纤维之间的关系也进行了阐述。这为研究丝素蛋白的自组装过程提供了新的视野。随后,以上述丝素蛋白纳米纤维为基质,通过不同的后处理方法,我们进一步实现了对其二级结构和力学性能的调控,获得了具有不同力学响应性的丝素蛋白纳米纤维薄膜,并研究了其对神经干细胞行为的调控作用。细胞结果表明,不同结构和力学性能的纳米纤维能够显着影响神经干细胞的生物学行为。其中真空水处理和80%甲醇处理的纳米纤维显着提高神经干细胞的迁移。而50%甲醇真空处理和80%甲醇处理的纳米纤维则显着提高神经干细胞向神经元的分化。最终,经过80%甲醇处理的纳米纤维为神经干细胞提供了更好的微环境,不仅显着提高了干细胞向神经元的分化,而且抑制了星形胶质细胞的形成,有望成为一种合适的神经组织修复材料。最后,将丝素蛋白纳米纤维同普通丝素蛋白溶液相混合,以诱导溶液中的丝素蛋白进一步组装,从而提高了叁维支架材料的成型性和稳定性。随着纳米纤维含量的增加,所形成支架的微观结构由片层结构向多孔结构转变,表明其成型性显着提高。更重要的是,丝素蛋白溶液中纳米纤维的含量还会影响支架的机械性能和在水中的稳定性。当纳米纤维与普通丝素蛋白质量比为1:7.5时,支架的机械性能最好,不需任何后处理,就获得了在水中能够保持原有整体结构和多孔微观结构的多孔支架,其在水中的保留量为85%以上。同传统丝素蛋白支架材料相比,此支架材料具有更低的结晶度和更快的降解性能,从而表现出良好的亲水性和更为优异的生物相容性,为丝素蛋白在软组织领域的应用提供了更为丰富的基质材料。随后,含有纳米纤维的叁维支架材料通过真空水处理和甲醇处理进行结构和性能的进一步调控,成功获得具有不同力学性能、二级结构组成以及降解性能的丝素蛋白多孔支架,构建出结构和性能可控的丝素蛋白多孔支架体系。体外细胞实验表明,上述丝素蛋白支架材料均具有良好的生物相容性。综上所述,本文通过重复干燥-溶解的方法首先制备出丝素蛋白纳米纤维。利用此纳米纤维调控丝素蛋白生物材料的纳米结构和二级结构,并结合不同的后处理方法,成功制备出具有纳米纤维结构,且二级结构和力学性能可控的丝素蛋白生物材料,证明了以丝素蛋白为基质,根据不同组织需求,构建适宜于不同组织再生微环境的可行性,为实现丝素蛋白在不同组织再生的有效应用奠定了良好的理论和材料基础。(本文来源于《苏州大学》期刊2013-05-01)
王丹[2](2010)在《家蚕丝素蛋白纳米纤维直径对星形胶质细胞和神经元生长发育的影响》一文中研究指出中枢神经系统损伤后的再生与修复一直是科学界悬而未决的难题,其损伤修复能力变弱主要是因为星形胶质细胞反应性增生形成的胶质瘢痕和生长抑制因子的作用,直至目前的研究仍未取得突破性的进展。随着科学技术的发展,利用生物组织工程的方法治疗中枢神经系统疾病已经成为最具开发潜力的方法之一。因此本文将丝素蛋白纳米纤维作为中枢神经系统终端分化细胞和神经干细胞的生长基质,研究丝素蛋白纳米纤维在神经修复上应用的可能性。丝素因其具有优良生物相容性和适度降解速率等特性成为神经组织工程的理想材料。而改变家蚕丝素蛋白纳米纤维的物理性状(直径、走向等)对神经类细胞的生长发育的影响还有待于进一步研究,因此本实验研究了叁种不同直径(400 nm、800 nm、1200 nm)的家蚕丝素蛋白纳米纤维对神经类细胞生长发育的影响,以探索最适合神经类细胞生长的材料,为中枢神经损伤修复材料的选择提供借鉴和理论依据。为了保证种子细胞的来源,本实验在体外建立了星形胶质细胞、神经元和神经干细胞体外培养体系,并对培养得到的细胞进行鉴定,实验结果表明:(1)通过混合培养传代的方法纯化得到了GFAP阳性的新生大鼠大脑皮层处的星形胶质细胞;(2)从脑室下区(SVZ)中分离得到的神经元生长到第4 d时有成熟神经元的特征,并且β-III-tubulin呈阳性表达;(3)悬浮培养的脑室下区的细胞形成了形态规则的、细胞折光性强的、没有突起形成的神经球,经特异性抗原证明神经球内细胞具有神经干细胞的特性和多分化潜能性。然后将体外培养的种子细胞接种在叁种不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维上,研究不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维对神经类细胞生长发育的影响。实验结果表明:(1)星形胶质细胞在家蚕丝素蛋白纳米纤维上具有正常的粘附、发育和迁移等行为。400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维相比1200 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维更能促进星形胶质细胞的增殖和铺展;叁种直径的丝素蛋白纳米纤维对星形胶质细胞在纤维上的伸展长度和迁移效率没有显着影响。(2)家蚕丝素蛋白纳米纤维能支持原代培养的神经元生长,细胞的突起明显,且紧密的依附在丝素蛋白纳米纤维上。400 nm家蚕丝素蛋白纤维上神经元的分叉数目和长度比1200 nm家丝素蛋白纳米纤维上高,说明400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维能促进神经元的生长发育。(3)但是由于神经元在体外不能增殖,存活到第5天时细胞的胞体出现萎缩现象,所以我们采用了将星形胶质细胞与神经元共培养的方法来提高神经元的存活率。共培养结果显示与神经元单独培养在家蚕丝素纳米纤维上相比,共培养组的神经元的存活力、突起数量以及长度均有明显提高。叁种不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维对细胞存活率没有显着差别,400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维上的神经元在共培养第4 d、6 d时比1200 nm的复杂度高。(4)家蚕丝素蛋白纳米纤维能够维持神经干细胞的未分化特性,引导神经干细胞沿着丝素蛋白纳米纤维走向进行迁移以及支持神经干细胞向胶质细胞和神经元的分化。悬浮培养的神经球在400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维上24 h和48 h时铺展的面积和最大迁移长度上明显优于1200 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维。以上的研究证明了不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维能影响星形胶质细胞、神经元以及神经干细胞的粘附、生长发育和分化,为下一步利用家蚕丝素蛋白纤维为支架,结合神经元、神经干细胞和星形胶质细胞移植治疗神经损伤提供理论依据。(本文来源于《苏州大学》期刊2010-04-01)
吴丹[3](2010)在《家蚕丝素蛋白纳米纤维排列走向对神经元生长发育的影响》一文中研究指出中枢神经系统(central nervous system, CNS)损伤后难以自我修复,主要原因在于细胞的丢失、神经元突起的断裂、以及抑制突起再生环境的形成。目前,最有希望的治疗手段就是利用组织工程的方法对损伤区域进行合适的组织细胞和支架材料的移植,通过支架材料本身的物理和化学性质调节细胞的行为以及组织的形成,改善损伤区域的抑制性环境。为了设计出最符合移植需要的支架材料,近年来国内外学者对神经系统来源的细胞与生物材料间相互作用进行了一些研究。本文利用不同走向的家蚕丝素蛋白纳米纤维支架作为中枢神经系统终端分化细胞和神经干细胞的生长基质,探讨家蚕丝素蛋白纳米纤维的排列走向对修复细胞的引导作用以及丝素蛋白纳米纤维在中枢神经系统损伤修复上应用的可能性。本研究首先在体外培养得到了星形胶质细胞、神经元及神经干细胞,并通过细胞形态、生长特性及特异性抗原表达(GFAP,β-III-tubulin及nestin等)对细胞进行了鉴定。结果显示:(1)通过反复传代的方法纯化了星形胶质细胞(纯度在92%以上);(2)体外培养的神经元具有典型的特征,突起明显,生长状态较好;(3)脑室下区(subventricular zone, SVZ)来源的的神经干细胞悬浮培养3 d即可形成神经球。神经巢蛋白(nestin)特异性抗原证明此培养体系下的神经干细胞阳性比例较高,同时分化实验也证明了所得到的细胞可分化为神经元和神经胶质细胞。接下来将体外培养的星形胶质细胞、神经元及神经干细胞接种到平行排列或者随机排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维上。实验结果表明:(1)星形胶质细胞在家蚕丝素蛋白纳米纤维上具有正常的粘附、生长和迁移等行为。星形胶质细胞的生长依赖于丝素蛋白纳米纤维,纤维的走向对细胞的迁移以及伸展具有引导作用。与随机排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维相比,平行排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维上胶质细胞铺展面积较小,但伸展长度较长。同时,平行排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维能能引导星形胶质细胞进行更有效的迁移(迁移效率为位移与迁移总距离的比值)。(2)家蚕丝素蛋白纳米纤维支持原代培养的神经元生长,细胞的突起明显,且紧密的依附在家蚕丝素蛋白纳米纤维上,突起的伸展方向与材料走向一致。平行排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维上神经元突起数少,但突起总长度与其他组间不存在显着性差异,表明平行的家蚕丝素蛋白纳米纤维能促进突起的定向生长。(3)家蚕丝素蛋白纳米纤维能够维持神经干细胞的未分化特性,引导神经干细胞沿着纤维走向进行迁移以及支持神经干细胞向胶质细胞和神经元的分化。值得注意的是,分化的神经干细胞的迁移同样受到纤维走向的影响。平行排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维引导细胞沿着其自身排列走向进行迁移,迁移出的细胞围绕着神经球呈椭圆形分布。在体内,细胞外基质和有序的组织结构影响着细胞突起的生长和延伸,又有研究表明,在中枢神经系统发育时期,星形胶质细胞能够引导神经元的迁移。此外,星形胶质细胞(Astrocyte)始终伴随着神经元的整个发育过程,对维持神经元的生存和神经前体细胞的发育起着重要的作用。因此我们认为或许可以利用支架材料引导胶质细胞的铺展和迁移,从而调控神经元突起的定向生长。为此,我们将星形胶质细胞与神经元共培养在平行排列或者随机排列的家蚕丝素蛋白纳米纤维纤维上,并对神经元的存活以及复杂度(初级突起数目、突起总数目和突起总长度等)进行了检测。实验结果如下:丝素蛋白纳米纤维结合星形胶质细胞能很好地支持神经元的生长,第4 d可见成熟的神经元样细胞。与神经元单独培养在家蚕丝素蛋白纳米材料上相比,共培养组的神经元的存活力、突起数量以及长度均有明显提高。同时,虽然共培养体系中神经元依附在星形胶质细胞上生长,但其突起依然按照家蚕丝素蛋白纳米纤维排列走向进行伸展。以上的研究证明了家蚕丝素蛋白纳米纤维支持星形胶质细胞、神经元以及神经干细胞的粘附、生长与分化,而且对细胞的迁移行为具有引导作用,这些特点使得家蚕丝素蛋白纳米纤维网成为极具开发潜力的神经组织工程替代物,从而为神经再生、神经元突起的生长提供良好的胞外环境,为将来利用家蚕丝素蛋白纳米纤维结合神经类种子细胞治疗神经性缺陷和损伤提供理论基础。(本文来源于《苏州大学》期刊2010-04-01)
家蚕丝素蛋白纳米纤维论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
中枢神经系统损伤后的再生与修复一直是科学界悬而未决的难题,其损伤修复能力变弱主要是因为星形胶质细胞反应性增生形成的胶质瘢痕和生长抑制因子的作用,直至目前的研究仍未取得突破性的进展。随着科学技术的发展,利用生物组织工程的方法治疗中枢神经系统疾病已经成为最具开发潜力的方法之一。因此本文将丝素蛋白纳米纤维作为中枢神经系统终端分化细胞和神经干细胞的生长基质,研究丝素蛋白纳米纤维在神经修复上应用的可能性。丝素因其具有优良生物相容性和适度降解速率等特性成为神经组织工程的理想材料。而改变家蚕丝素蛋白纳米纤维的物理性状(直径、走向等)对神经类细胞的生长发育的影响还有待于进一步研究,因此本实验研究了叁种不同直径(400 nm、800 nm、1200 nm)的家蚕丝素蛋白纳米纤维对神经类细胞生长发育的影响,以探索最适合神经类细胞生长的材料,为中枢神经损伤修复材料的选择提供借鉴和理论依据。为了保证种子细胞的来源,本实验在体外建立了星形胶质细胞、神经元和神经干细胞体外培养体系,并对培养得到的细胞进行鉴定,实验结果表明:(1)通过混合培养传代的方法纯化得到了GFAP阳性的新生大鼠大脑皮层处的星形胶质细胞;(2)从脑室下区(SVZ)中分离得到的神经元生长到第4 d时有成熟神经元的特征,并且β-III-tubulin呈阳性表达;(3)悬浮培养的脑室下区的细胞形成了形态规则的、细胞折光性强的、没有突起形成的神经球,经特异性抗原证明神经球内细胞具有神经干细胞的特性和多分化潜能性。然后将体外培养的种子细胞接种在叁种不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维上,研究不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维对神经类细胞生长发育的影响。实验结果表明:(1)星形胶质细胞在家蚕丝素蛋白纳米纤维上具有正常的粘附、发育和迁移等行为。400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维相比1200 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维更能促进星形胶质细胞的增殖和铺展;叁种直径的丝素蛋白纳米纤维对星形胶质细胞在纤维上的伸展长度和迁移效率没有显着影响。(2)家蚕丝素蛋白纳米纤维能支持原代培养的神经元生长,细胞的突起明显,且紧密的依附在丝素蛋白纳米纤维上。400 nm家蚕丝素蛋白纤维上神经元的分叉数目和长度比1200 nm家丝素蛋白纳米纤维上高,说明400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维能促进神经元的生长发育。(3)但是由于神经元在体外不能增殖,存活到第5天时细胞的胞体出现萎缩现象,所以我们采用了将星形胶质细胞与神经元共培养的方法来提高神经元的存活率。共培养结果显示与神经元单独培养在家蚕丝素纳米纤维上相比,共培养组的神经元的存活力、突起数量以及长度均有明显提高。叁种不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维对细胞存活率没有显着差别,400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维上的神经元在共培养第4 d、6 d时比1200 nm的复杂度高。(4)家蚕丝素蛋白纳米纤维能够维持神经干细胞的未分化特性,引导神经干细胞沿着丝素蛋白纳米纤维走向进行迁移以及支持神经干细胞向胶质细胞和神经元的分化。悬浮培养的神经球在400 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维上24 h和48 h时铺展的面积和最大迁移长度上明显优于1200 nm的家蚕丝素蛋白纳米纤维。以上的研究证明了不同直径的家蚕丝素蛋白纳米纤维能影响星形胶质细胞、神经元以及神经干细胞的粘附、生长发育和分化,为下一步利用家蚕丝素蛋白纤维为支架,结合神经元、神经干细胞和星形胶质细胞移植治疗神经损伤提供理论依据。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
家蚕丝素蛋白纳米纤维论文参考文献
[1].白树猛.家蚕丝素蛋白纳米纤维的调控及其在组织修复材料中的应用[D].苏州大学.2013
[2].王丹.家蚕丝素蛋白纳米纤维直径对星形胶质细胞和神经元生长发育的影响[D].苏州大学.2010
[3].吴丹.家蚕丝素蛋白纳米纤维排列走向对神经元生长发育的影响[D].苏州大学.2010